JP5953848B2 - カラーフィルタ形成基板および液晶表示装置 - Google Patents
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Description
本発明は、カラーフィルタ形成基板と液晶表示装置に関し、特に、柱状スペーサをカラーフィルタ用の各色の着色層で形成した液晶表示装置用のカラーフィルタ形成基板に関する。
カラー表示用の液晶表示装置（液晶パネルとも言う）は、簡単には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）や走査電極などを備えたＴＦＴ基板（ＴＦＴ；Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）と、カラーフィルタ用の各色の着色層を配設したカラーフィルタ形成基板（ＣＦ形成基板とも言う）とを、対向させ、両基板間に液晶を密封し、更に、ＴＦＴ基板とカラーフィルタ形成基板の外側に、それぞれ、偏向板を配し、ＴＦＴ基板の外側にバックライト部を配した構造で、バックライト部からの光が各色の着色層からなるカラーフィルタ（以下、ＣＦとも言う）を通過して表示されるが、各色の着色層からなるカラーフィルタを通過する光は、画素毎に液晶をスイッチング素子としてオン−オフ制御されている。
このような液晶表示装置においては、従来は、液晶層の厚み（セルギャップとも言う）を保持するために、通常、ＴＦＴ基板とカラーフィルタ形成基板との間に、両基板間の間隔を一定に保つために、粒径の均一なプラスチックビーズを間隔制御用のスペーサ（ビーズスペーサと言う）として両基板間に散在させていたが、ビーズの均一分布は難しく、ビーズの移動の問題があり、ビーズの凝集によるセルギャップムラ、ビーズ周辺での配向乱れによるコントラスト低下などの不具合があり、近年では、フォトリソ法によりカラーフィルタ用の各色の着色層を形成してカラーフィルタ形成基板を作製する際に、カラーフィルタ用の各色の着色層を積層して柱形状を形成し、更にＯＣ層（オーバーコート層とも言う）で覆い柱状スペーサを形成するようになってきた。
このような液晶表示装置においては、従来は、液晶層の厚み（セルギャップとも言う）を保持するために、通常、ＴＦＴ基板とカラーフィルタ形成基板との間に、両基板間の間隔を一定に保つために、粒径の均一なプラスチックビーズを間隔制御用のスペーサ（ビーズスペーサと言う）として両基板間に散在させていたが、ビーズの均一分布は難しく、ビーズの移動の問題があり、ビーズの凝集によるセルギャップムラ、ビーズ周辺での配向乱れによるコントラスト低下などの不具合があり、近年では、フォトリソ法によりカラーフィルタ用の各色の着色層を形成してカラーフィルタ形成基板を作製する際に、カラーフィルタ用の各色の着色層を積層して柱形状を形成し、更にＯＣ層（オーバーコート層とも言う）で覆い柱状スペーサを形成するようになってきた。
例えば、図６（ａ）にその一部断面を示すように、カラーフィルタ形成基板１１０は、３色の着色層（１１３Ｒ、１１３Ｇ、１１３Ｂ）を積層して柱形状を形成し、ＯＣ層（オーバーコート層とも言う）１１４で覆い、柱状スペーサ１１５を形成している。
そして、カラーフィルタ形成基板１１０とＴＦＴ基板１２０とによりセル組みして、液晶１３０を封止して液晶表示装置としている。
しかし、このような液晶表示装置においては、カラーフィルタ形成基板１１０とＴＦＴ基板１２０とによりセル組みした状態で、搬送等により振動を受けた場合、図６（ｂ）に示すように、ＴＦＴ基板１２０側の突起１２１ａが柱状スペーサ１１５の着色層１１３Ｂを覆うＯＣ層１１４を突き抜け、着色層１１３Ｂに達し、着色層１１３Ｂを削り、その着色発塵物が液晶１３０中へ流入し、表示不良となってしまうことがあった。
このような場合、着色層１１３Ｂの屑（かすとも言う）である着色発塵物の液晶１３０への流入を防止するため、従来は、図６（ｃ）に示すように、柱状スペーサ１１５のＯＣ層１１４側の着色層１１３Ｂの幅サイズを大きくして、ダイコート法等によるＯＣ層１１４形成の際のレべリング作用によるＯＣ層１１４の薄くなることを防止し、ＯＣ層１１４を少しでも厚くなるようにして形成して対応していた。
ここではＷ１＜Ｗ２である。
尚、柱形状を形成する各着色層の形状は、通常、円形形状、四角形状である。
また、通常、柱状スペーサ１１５のＯＣ層１１４は、ラビング処理による摩擦力や搬送や携帯等の振動に起因する押圧力に耐えるには、ビッカース硬度６０以上で、膜厚０．２μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは、０．３μｍとされている。（特許文献１参照）
また、ＴＦＴ基板１２０側の突起１２１ａは、液晶に印加される電圧を制御する電極部などで、カラーフィルタ形成基板１１０側の柱状スペーサ１１５をＴＦＴ基板１２０側にしっかり密着させている。
そして、カラーフィルタ形成基板１１０とＴＦＴ基板１２０とによりセル組みして、液晶１３０を封止して液晶表示装置としている。
しかし、このような液晶表示装置においては、カラーフィルタ形成基板１１０とＴＦＴ基板１２０とによりセル組みした状態で、搬送等により振動を受けた場合、図６（ｂ）に示すように、ＴＦＴ基板１２０側の突起１２１ａが柱状スペーサ１１５の着色層１１３Ｂを覆うＯＣ層１１４を突き抜け、着色層１１３Ｂに達し、着色層１１３Ｂを削り、その着色発塵物が液晶１３０中へ流入し、表示不良となってしまうことがあった。
このような場合、着色層１１３Ｂの屑（かすとも言う）である着色発塵物の液晶１３０への流入を防止するため、従来は、図６（ｃ）に示すように、柱状スペーサ１１５のＯＣ層１１４側の着色層１１３Ｂの幅サイズを大きくして、ダイコート法等によるＯＣ層１１４形成の際のレべリング作用によるＯＣ層１１４の薄くなることを防止し、ＯＣ層１１４を少しでも厚くなるようにして形成して対応していた。
ここではＷ１＜Ｗ２である。
尚、柱形状を形成する各着色層の形状は、通常、円形形状、四角形状である。
また、通常、柱状スペーサ１１５のＯＣ層１１４は、ラビング処理による摩擦力や搬送や携帯等の振動に起因する押圧力に耐えるには、ビッカース硬度６０以上で、膜厚０．２μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは、０．３μｍとされている。（特許文献１参照）
また、ＴＦＴ基板１２０側の突起１２１ａは、液晶に印加される電圧を制御する電極部などで、カラーフィルタ形成基板１１０側の柱状スペーサ１１５をＴＦＴ基板１２０側にしっかり密着させている。
しかし、スマートフォン（多機能携帯電話あるいは高機能携帯電話とも言う）やタブレット型の多機能端末は急速な普及が見込まれようになり、これらの端末機器（以下、モバイル電子機器と言う）の表示装置においては、更なる高精細が求められており、これに伴い、カラーフィルタ形成基板のブラックマトリクスの線幅は、一層小さいものとなってきた。
このため、ブラックマトリクス領域に形成する柱状スペーサの幅も細化が必要となり、柱状スペーサ１１５のＯＣ層１１４側の透明基板１１１から最も離れた最上の着色層１１３Ｂの幅サイズを大きくして、ダイコート法等によるＯＣ層１１４形成の際のレべリング作用によるＯＣ層１１４の薄くなることを防止することができなくなってきた。
このため、ブラックマトリクス領域に形成する柱状スペーサの幅も細化が必要となり、柱状スペーサ１１５のＯＣ層１１４側の透明基板１１１から最も離れた最上の着色層１１３Ｂの幅サイズを大きくして、ダイコート法等によるＯＣ層１１４形成の際のレべリング作用によるＯＣ層１１４の薄くなることを防止することができなくなってきた。
上記のように、各色の着色層を積層して柱形状を形成し、ＯＣ層で覆った柱状スペーサを備えたカラーフィルタ形成基板においては、カラーフィルタ形成基板とＴＦＴ基板とによりセル組みして液晶表示装置とした場合、特に、スマートフォン等の高精細な表示が求められる液晶表示装置の場合、振動により、ＴＦＴ基板側の突起が、柱状スペーサのＯＣ層を突き抜け最上の着色層を削り、該着色層の屑である着色発塵物が液晶中へ流入して、表示不良となってしまう不具合があり、この対応が求められていた。
本発明は、これに対応するもので、各色の着色層を積層して柱形状を形成し、ＯＣ層で覆った柱状スペーサを備えたカラーフィルタ形成基板であって、ＴＦＴ基板とセル組みして液晶表示装置とした場合において、振動を受けても、柱状スペーサの最上の着色層の屑である着色発塵物が液晶中へ流入することを防止できるカラーフィルタ形成基板を提供しようとするものである。
特に、スマートフォン等の高精細な表示が求められる液晶表示装置とした場合でも、振動を受けても、柱状スペーサの最上の着色層の屑である着色発塵物が液晶中へ流入することを防止できるカラーフィルタ形成基板を提供しようとするものである。
同時に、セル組みした状態で振動を受けても、前述の柱状スペーサの着色層の屑である着色発塵物が液晶中へ流入することを防止できる液晶表示装置を提供しようとするものである。
本発明は、これに対応するもので、各色の着色層を積層して柱形状を形成し、ＯＣ層で覆った柱状スペーサを備えたカラーフィルタ形成基板であって、ＴＦＴ基板とセル組みして液晶表示装置とした場合において、振動を受けても、柱状スペーサの最上の着色層の屑である着色発塵物が液晶中へ流入することを防止できるカラーフィルタ形成基板を提供しようとするものである。
特に、スマートフォン等の高精細な表示が求められる液晶表示装置とした場合でも、振動を受けても、柱状スペーサの最上の着色層の屑である着色発塵物が液晶中へ流入することを防止できるカラーフィルタ形成基板を提供しようとするものである。
同時に、セル組みした状態で振動を受けても、前述の柱状スペーサの着色層の屑である着色発塵物が液晶中へ流入することを防止できる液晶表示装置を提供しようとするものである。
本発明のカラーフィルタ形成基板は、透明基板の一面上に、カラーフィルタ形成用の各色の着色層とブラックマトリクスを配し、且つ、前記ブラックマトリクス上に、前記カラーフィルタ形成用の各色の着色層のうちの２以上の着色層を積層して柱形状を形成して、ＯＣ層（オーバーコート層、保護層とも言う）で覆った柱状のスペーサを設けた、液晶表示装置用のカラーフィルタ形成基板であって、前記柱状のスペーサの前記透明基板から最も離れた着色層は、その前記透明基板側でない側が、前記透明基板側に凹んだ形状であり、前記凹んだ形状の凹部における前記ＯＣ層の厚みが、前記透明基板から最も離れた着色層の前記凹部以外の表面上における前記ＯＣ層の厚みよりも厚いことを特徴とするものである。
そして、上記のカラーフィルタ形成基板であって、スマートフォン（多機能携帯電話あるいは高機能携帯電話とも言う）やタブレット型の多機能端末の液晶表示装置用であることを特徴とするものである。
そしてまた、上記いずれかのカラーフィルタ形成基板であって、横電界方式で液晶表示を制御するＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇの略）方式の液晶表示装置用であることを特徴とするものである。
尚、ここでの「透明基板側に凹んだ形状」とは、柱状のスペーサの前記透明基板から最も離れた着色層が、凹んで貫通しない形状、凹んで貫通する形状の両方を含む。
また、ここでの「スペーサ」とは、先にも述べたように、カラーフィルタ形成基板とＴＦＴ基板とによりセル組みして液晶を封止している液晶表示装置において、液晶層の厚み（セルギャップ）を保持するためのスペーサである。
そして、上記のカラーフィルタ形成基板であって、スマートフォン（多機能携帯電話あるいは高機能携帯電話とも言う）やタブレット型の多機能端末の液晶表示装置用であることを特徴とするものである。
そしてまた、上記いずれかのカラーフィルタ形成基板であって、横電界方式で液晶表示を制御するＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇの略）方式の液晶表示装置用であることを特徴とするものである。
尚、ここでの「透明基板側に凹んだ形状」とは、柱状のスペーサの前記透明基板から最も離れた着色層が、凹んで貫通しない形状、凹んで貫通する形状の両方を含む。
また、ここでの「スペーサ」とは、先にも述べたように、カラーフィルタ形成基板とＴＦＴ基板とによりセル組みして液晶を封止している液晶表示装置において、液晶層の厚み（セルギャップ）を保持するためのスペーサである。
本発明の液晶表示装置は、上記いずれかのカラーフィルタ形成基板を用いていることを特徴とするものである。
（作用）
本発明のカラーフィルタ形成基板は、このような構成にすることにより、各色の着色層を積層して柱形状を形成し、ＯＣ層で覆った柱状スペーサを備えたカラーフィルタ形成基板で、ＴＦＴ基板とセル組みして液晶表示装置とした状態で振動を受けても、柱状スペーサを形成する着色層の着色発塵物が液晶中へ流入することを防止できるカラーフィルタ形成基板を、提供することを可能としている。
具体的には、透明基板の一面上に、カラーフィルタ形成用の各色の着色層とブラックマトリクスを配し、且つ、前記ブラックマトリクス上に、前記カラーフィルタ形成用の各色の着色層のうちの２以上の着色層を積層して柱形状を形成して、ＯＣ層（オーバーコート層、保護層とも言う）で覆った柱状のスペーサを設けた、液晶表示装置用のカラーフィルタ形成基板であって、前記柱状のスペーサの前記透明基板から最も離れた着色層は、その前記透明基板側でない側が、前記透明基板側に凹んだ形状であることにより、これを達成している。
先にも説明したように、従来、液晶表示装置において、用いるカラーフィルタ形成基板が、着色層を積層して、更にＯＣ層で覆って柱形状を形成して、柱状スペーサとしている場合、ＴＦＴ基板とセル組して表示装置とした際、搬送や携帯における振動により、ＴＦＴ基板の突起が対向するカラーフィルタ形成基板の柱状スペーサのＯＣ層を傷つけ、更に、カラーフィルタ形成基板の透明基板から最も離れた柱状スペーサの最上の着色層まで削ると、その削り屑が着色浮遊異物（着色発塵物とも言う）となり液晶層中に侵入し、該着色浮遊異物に起因した表示不良が起こることがある。
これに対して、本発明のカラーフィルタ形成基板においては、カラーフィルタ形成基板の透明基板から最も離れた柱状のスペーサを形成する最上の着色層は、透明基板側でない側が、透明基板側に凹んだ形状であることにより、ダイコータ等の塗布によりＯＣ層形成の際に、前記凹んだ形状の部分（以下、窪みとも言う）に、ＯＣ層形成用のＯＣ材が流れ込み、前記凹んだ窪みにおいてＯＣ層の厚みを厚くでき、表示装置に用いられた場合には、ＴＦＴ基板の突起と密着する部分のＯＣ層の厚みを厚くでき、これにより、ＴＦＴ基板の突起がカラーフィルタ形成基板の透明基板から最も離れた柱状スペーサの最上の着色層まで削ることを防止できるものとしており、結果、従来の柱状スペーサの最上の着色層の着色浮遊異物に起因した表示不良を防止できるものとしている。
そして、高精細を要求されるスマートフォン（多機能携帯電話あるいは高機能携帯電話とも言う）やタブレット型の多機能端末の液晶表示装置用である場合には、高精細故に、ブラックストライプの幅自体が小さいことが求められるため、その上に配設される柱状のスペーサについても積層する着色層の幅を小とすることが必要となるが、この場合にも対応でき、特に、有効である。
尚、スマートフォン等の高精細の表示装置においては、ブラックマトリクスの線幅が小さく、カラーフィルタ形成基板のブラックマトリクス上に積層される順に、着色層は、その下層の着色層の領域よりも内側になる大きさとなるため、ブラックマトリクス上、柱状スペーサの最上層の着色層の幅は一層小さくなる。
また、上記のカラーフィルタ形成基板は、タッチパネルタイプの押圧力にも対応でき、タッチパネルタイプの押圧力にも表示品質が左右されない横電界方式で液晶表示を制御するＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇの略）方式の液晶表示装置用である場合には、一層有効となる。
本発明のカラーフィルタ形成基板は、このような構成にすることにより、各色の着色層を積層して柱形状を形成し、ＯＣ層で覆った柱状スペーサを備えたカラーフィルタ形成基板で、ＴＦＴ基板とセル組みして液晶表示装置とした状態で振動を受けても、柱状スペーサを形成する着色層の着色発塵物が液晶中へ流入することを防止できるカラーフィルタ形成基板を、提供することを可能としている。
具体的には、透明基板の一面上に、カラーフィルタ形成用の各色の着色層とブラックマトリクスを配し、且つ、前記ブラックマトリクス上に、前記カラーフィルタ形成用の各色の着色層のうちの２以上の着色層を積層して柱形状を形成して、ＯＣ層（オーバーコート層、保護層とも言う）で覆った柱状のスペーサを設けた、液晶表示装置用のカラーフィルタ形成基板であって、前記柱状のスペーサの前記透明基板から最も離れた着色層は、その前記透明基板側でない側が、前記透明基板側に凹んだ形状であることにより、これを達成している。
先にも説明したように、従来、液晶表示装置において、用いるカラーフィルタ形成基板が、着色層を積層して、更にＯＣ層で覆って柱形状を形成して、柱状スペーサとしている場合、ＴＦＴ基板とセル組して表示装置とした際、搬送や携帯における振動により、ＴＦＴ基板の突起が対向するカラーフィルタ形成基板の柱状スペーサのＯＣ層を傷つけ、更に、カラーフィルタ形成基板の透明基板から最も離れた柱状スペーサの最上の着色層まで削ると、その削り屑が着色浮遊異物（着色発塵物とも言う）となり液晶層中に侵入し、該着色浮遊異物に起因した表示不良が起こることがある。
これに対して、本発明のカラーフィルタ形成基板においては、カラーフィルタ形成基板の透明基板から最も離れた柱状のスペーサを形成する最上の着色層は、透明基板側でない側が、透明基板側に凹んだ形状であることにより、ダイコータ等の塗布によりＯＣ層形成の際に、前記凹んだ形状の部分（以下、窪みとも言う）に、ＯＣ層形成用のＯＣ材が流れ込み、前記凹んだ窪みにおいてＯＣ層の厚みを厚くでき、表示装置に用いられた場合には、ＴＦＴ基板の突起と密着する部分のＯＣ層の厚みを厚くでき、これにより、ＴＦＴ基板の突起がカラーフィルタ形成基板の透明基板から最も離れた柱状スペーサの最上の着色層まで削ることを防止できるものとしており、結果、従来の柱状スペーサの最上の着色層の着色浮遊異物に起因した表示不良を防止できるものとしている。
そして、高精細を要求されるスマートフォン（多機能携帯電話あるいは高機能携帯電話とも言う）やタブレット型の多機能端末の液晶表示装置用である場合には、高精細故に、ブラックストライプの幅自体が小さいことが求められるため、その上に配設される柱状のスペーサについても積層する着色層の幅を小とすることが必要となるが、この場合にも対応でき、特に、有効である。
尚、スマートフォン等の高精細の表示装置においては、ブラックマトリクスの線幅が小さく、カラーフィルタ形成基板のブラックマトリクス上に積層される順に、着色層は、その下層の着色層の領域よりも内側になる大きさとなるため、ブラックマトリクス上、柱状スペーサの最上層の着色層の幅は一層小さくなる。
また、上記のカラーフィルタ形成基板は、タッチパネルタイプの押圧力にも対応でき、タッチパネルタイプの押圧力にも表示品質が左右されない横電界方式で液晶表示を制御するＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇの略）方式の液晶表示装置用である場合には、一層有効となる。
本発明の液晶表示装置は、このような構成にすることにより、カラーフィルタ形成基板とＴＦＴ基板とによりセル組みした状態で振動を受けても、柱状スペーサを形成する着色層の着色発塵物が液晶中へ流入することを防止できるものとしている。
本発明は、このように、着色層で柱形状を形成し、ＯＣ層で覆った柱状スペーサを備えたカラーフィルタ形成基板で、ＴＦＴ基板とセル組みして液晶表示装置とした場合において、更には、スマートフォン等の高精細な表示が求められる液晶表示装置とした場合において、振動を受けても、柱状スペーサの最上の着色層の屑である着色発塵物が液晶中へ流入することを防止できるカラーフィルタ形成基板を、提供することを可能とした。
同時に、セル組みした状態で振動を受けても、前述の柱状スペーサを形成する最上の着色層の着色発塵物が液晶中へ流入することを防止できる、液晶表示装置の提供を可能とした。
同時に、セル組みした状態で振動を受けても、前述の柱状スペーサを形成する最上の着色層の着色発塵物が液晶中へ流入することを防止できる、液晶表示装置の提供を可能とした。
先ず、本発明のカラーフィルタ形成基板の実施形態の第１の例を、図１に基づいて説明する。
第１の例のカラーフィルタ形成基板１０は、透明基板１１の一面上に、カラーフィルタ形成用の各色の着色層（１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ）とブラックマトリクス１２を配し、且つ、ブラックマトリクス１２上に、前記カラーフィルタ形成用の各色の着色層のうちの３色の着色層を積層して柱形状を形成して、ＯＣ層１４で覆った柱状のスペーサ１５を設けた、スマートフォン（多機能携帯電話あるいは高機能携帯電話とも言う）やタブレット型の多機能端末の液晶表示装置用のカラーフィルタ形成基板である。
そして、第１の例のカラーフィルタ形成基板１０を用いた液晶表示装置の断面は、図１（ｂ）のようになる。
第１の例のカラーフィルタ形成基板１０においては、図１（ａ）に示すように、柱状のスペーサ１５の透明基板１１から最も離れた着色層１３Ｂは、透明基板１１側でない側の面が透明基板側１１に貫通しないで凹んだ形状であり、ダイコート等によりＯＣ層１４を塗布形成する際、凹んだ形状の部分である凹部（窪みとも言う）１３ａがない形態のものに比べて、凹部にＯＣ層形成用のＯＣ材を溜めておくことができる。
このため、ＴＦＴ基板とセル組みした際には、搬送や携帯等における振動を受けてもＴＦＴ基板の突起２１ａが、柱状スペーサ１５の透明基板１１から最も遠い着色層１３Ｂに到達することはなく、着色層１３Ｒの着色発塵物が液晶３０へ流入して、表示品質を劣化させることがないようにしている。
特に、第１の例のカラーフィルタ形成基板１０は、高精細が要求されるスマートフォン（多機能携帯電話あるいは高機能携帯電話とも言う）やタブレット型の多機能端末の液晶表示装置用として対応できる。
尚、液晶表示装置が、横電界方式で液晶表示を制御するＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇの略）方式である場合には、液晶配向の乱れが起きにくくタッチパネル型のものに特に有効である。
第１の例のカラーフィルタ形成基板１０は、透明基板１１の一面上に、カラーフィルタ形成用の各色の着色層（１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ）とブラックマトリクス１２を配し、且つ、ブラックマトリクス１２上に、前記カラーフィルタ形成用の各色の着色層のうちの３色の着色層を積層して柱形状を形成して、ＯＣ層１４で覆った柱状のスペーサ１５を設けた、スマートフォン（多機能携帯電話あるいは高機能携帯電話とも言う）やタブレット型の多機能端末の液晶表示装置用のカラーフィルタ形成基板である。
そして、第１の例のカラーフィルタ形成基板１０を用いた液晶表示装置の断面は、図１（ｂ）のようになる。
第１の例のカラーフィルタ形成基板１０においては、図１（ａ）に示すように、柱状のスペーサ１５の透明基板１１から最も離れた着色層１３Ｂは、透明基板１１側でない側の面が透明基板側１１に貫通しないで凹んだ形状であり、ダイコート等によりＯＣ層１４を塗布形成する際、凹んだ形状の部分である凹部（窪みとも言う）１３ａがない形態のものに比べて、凹部にＯＣ層形成用のＯＣ材を溜めておくことができる。
このため、ＴＦＴ基板とセル組みした際には、搬送や携帯等における振動を受けてもＴＦＴ基板の突起２１ａが、柱状スペーサ１５の透明基板１１から最も遠い着色層１３Ｂに到達することはなく、着色層１３Ｒの着色発塵物が液晶３０へ流入して、表示品質を劣化させることがないようにしている。
特に、第１の例のカラーフィルタ形成基板１０は、高精細が要求されるスマートフォン（多機能携帯電話あるいは高機能携帯電話とも言う）やタブレット型の多機能端末の液晶表示装置用として対応できる。
尚、液晶表示装置が、横電界方式で液晶表示を制御するＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇの略）方式である場合には、液晶配向の乱れが起きにくくタッチパネル型のものに特に有効である。
次に各部の材料について述べる。
＜透明基板１１＞
第１の例に用いられる透明基板１１としては、従来よりカラーフィルタに用いられているものを用いることができ、石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、合成石英板等の可撓性のない透明な無機基板、および、透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明な樹脂基板等を挙げることができるが、特に、無機基板を用いることが好ましく、無機基板のなかでもガラス基板を用いることが好ましい。
さらには、上記ガラス基板のなかでも無アルカリタイプのガラス基板を用いることが好ましい。
無アルカリタイプのガラス基板は寸度安定性および高温加熱処理における作業性に優れ、かつ、ガラス中にアルカリ成分を含まないことから、アクティブマトリックス方式によるカラー液晶表示装置用のカラーフィルタ形成基板の基材として好適に用いることができるからである。
上記基板は、通常、透明な透明基板が用いられている。
＜透明基板１１＞
第１の例に用いられる透明基板１１としては、従来よりカラーフィルタに用いられているものを用いることができ、石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、合成石英板等の可撓性のない透明な無機基板、および、透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明な樹脂基板等を挙げることができるが、特に、無機基板を用いることが好ましく、無機基板のなかでもガラス基板を用いることが好ましい。
さらには、上記ガラス基板のなかでも無アルカリタイプのガラス基板を用いることが好ましい。
無アルカリタイプのガラス基板は寸度安定性および高温加熱処理における作業性に優れ、かつ、ガラス中にアルカリ成分を含まないことから、アクティブマトリックス方式によるカラー液晶表示装置用のカラーフィルタ形成基板の基材として好適に用いることができるからである。
上記基板は、通常、透明な透明基板が用いられている。
＜ブラックマトリクス１２の着色層＞
ブラックマトリクス１２の着色層としては、通常、カーボンブラック等のピグメント（顔料）や染料等の黒色着色剤をバインダ樹脂中に分散させたものが用いられ、光学濃度４．０以上を得る膜厚とする。
該遮光性の着色層の形成方法としてフォトリソグラフィー法を用いる場合、バインダ樹脂としては、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が用いられる。
この場合、黒色着色剤および感光性樹脂を含有するブラックマトリクス形成用感光性樹脂組成物に、光重合開始剤を添加してもよく、さらには必要に応じて増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を添加してもよい。
尚、該遮光性の着色層の形成方法として印刷法やインクジェット法を用いる場合、バインダ樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ヒドロキシエチルセルロース樹脂、カルボキシメチルセルロース樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。
ブラックマトリクス１２の着色層としては、通常、カーボンブラック等のピグメント（顔料）や染料等の黒色着色剤をバインダ樹脂中に分散させたものが用いられ、光学濃度４．０以上を得る膜厚とする。
該遮光性の着色層の形成方法としてフォトリソグラフィー法を用いる場合、バインダ樹脂としては、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が用いられる。
この場合、黒色着色剤および感光性樹脂を含有するブラックマトリクス形成用感光性樹脂組成物に、光重合開始剤を添加してもよく、さらには必要に応じて増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を添加してもよい。
尚、該遮光性の着色層の形成方法として印刷法やインクジェット法を用いる場合、バインダ樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ヒドロキシエチルセルロース樹脂、カルボキシメチルセルロース樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。
＜カラーフィルタ形成基板１０の着色層１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ＞
本例では、カラーフィルタ形成用の各色の着色層は、赤色の着色層１３Ｒ、緑色の着色層１３Ｇ、青色の着色層１３Ｂの３色の着色層である。
各色の着色層は、各色の顔料や染料等の着色剤をバインダ樹脂中に分散または溶解させたものであり、フォトリソ法（フォトリソグラフィー法とも言う）により形成されるものである。
上記着色層に用いられるバインダ樹脂としては、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が用いられる。
この場合、着色剤および感光性樹脂を含有する着色部形成用感光性樹脂組成物に、光重合開始剤を添加してもよく、さらには必要に応じて増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を添加してもよい。
上記各色の着色層の膜厚は、通常、１μｍ〜５μｍ程度で設定される。
着色層の色としては、赤色、緑色、青色の３色を少なくとも含むものであれば特に限定されるものではなく、例えば、赤色、緑色、青色の３色、または、赤色、緑色、青色、黄色の４色、または、赤色、緑色、青色、黄色、シアンの５色等とすることもできる。
尚、赤色（Ｒとも記載）の着色層に用いられる着色剤としては、例えば、ペリレン系顔料、レーキ顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料等が挙げられる。
これらの顔料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
緑色（Ｇとも記載）の着色層に用いられる着色剤としては、例えば、ハロゲン多置換フタロシアニン系顔料もしくはハロゲン多置換銅フタロシアニン系顔料等のフタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料等が挙げられる。
これらの顔料もしくは染料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
青色（Ｂとも記載）の着色層に用いられる着色剤としては、例えば、銅フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、インダンスレン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料等が挙げられる。
これらの顔料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
本例では、カラーフィルタ形成用の各色の着色層は、赤色の着色層１３Ｒ、緑色の着色層１３Ｇ、青色の着色層１３Ｂの３色の着色層である。
各色の着色層は、各色の顔料や染料等の着色剤をバインダ樹脂中に分散または溶解させたものであり、フォトリソ法（フォトリソグラフィー法とも言う）により形成されるものである。
上記着色層に用いられるバインダ樹脂としては、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が用いられる。
この場合、着色剤および感光性樹脂を含有する着色部形成用感光性樹脂組成物に、光重合開始剤を添加してもよく、さらには必要に応じて増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を添加してもよい。
上記各色の着色層の膜厚は、通常、１μｍ〜５μｍ程度で設定される。
着色層の色としては、赤色、緑色、青色の３色を少なくとも含むものであれば特に限定されるものではなく、例えば、赤色、緑色、青色の３色、または、赤色、緑色、青色、黄色の４色、または、赤色、緑色、青色、黄色、シアンの５色等とすることもできる。
尚、赤色（Ｒとも記載）の着色層に用いられる着色剤としては、例えば、ペリレン系顔料、レーキ顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料等が挙げられる。
これらの顔料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
緑色（Ｇとも記載）の着色層に用いられる着色剤としては、例えば、ハロゲン多置換フタロシアニン系顔料もしくはハロゲン多置換銅フタロシアニン系顔料等のフタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料等が挙げられる。
これらの顔料もしくは染料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
青色（Ｂとも記載）の着色層に用いられる着色剤としては、例えば、銅フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、インダンスレン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料等が挙げられる。
これらの顔料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
＜カラーフィルタ形成基板のＯＣ層（保護層とも言う）１４＞
ＯＣ層１４の材料としては、熱硬化性樹脂組成物と光硬化性樹脂組成物が挙げられる。 光硬化性樹脂組成物は、カラーフィルタ形成基板を面付けして作製後に、個片化する切断をするのに好ましい。
ＯＣ用の光硬化性樹脂組成物としては、上記カラーフィルタ形成用の各色の着色層に用いられるバインダ樹脂と同様のもの、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が用いられる。
この場合も、感光性樹脂を含有する着色部形成用感光性樹脂組成物に、光重合開始剤を添加してもよく、さらには必要に応じて増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を添加してもよい。
尚、第１の例では、カラーフィルタ形成基板１０は面付けして各着色層１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ、および、額縁部１２Ａを形成した後に、ＯＣ層用の樹脂組成物をダイコート法により塗布する。
尚、各カラーフィルタ基板間にＯＣ層の切れ目を設けておき、該切れ目において分離して個片化するため、ＯＣ用の樹脂組成物を光硬化性樹脂組成物として、塗布後、乾燥し、所定領域のみ選択的に光照射して、現像して、切れ目を形成しているが、ＯＣ層の形成方法はこれに限定はされない。
ＯＣ層用の熱硬化性樹脂組成物としては、エポキシ化合物を用いたもの、熱ラジカル発生剤をもちいたものがあげられる。
エポキシ化合物としては、カルボン酸やアミン系化合物などにより硬化しうる公知の多価エポキシ化合物を挙げることができ、このようなエポキシ化合物は、例えば、新保正樹編「エポキシ樹脂ハンドブック」日刊工業新聞社刊（昭和６２年）等に広く開示されており、これらを用いることが可能である。
熱ラジカル発生剤としては過硫酸塩、ヨウ素等のハロゲン、アゾ化合物、および有機過酸化物からなる群から選択される少なくとも一種であり、より好ましくは、アゾ化合物または有機過酸化物である。
アゾ化合物としては、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル、１−［（１−シアノ−１−メチルエチル）アゾ］ホルムアミド、２，２’−アゾビス−［Ｎ−（２−プロペニル）−２−メチルプロピオンアミド］、２，２’−アゾビス（Ｎ−ブチル−２−メチルプロピオンアミド）、および２，２’−アゾビス（Ｎ−シクロヘキシル−２−メチルプロピオンアミド）などが挙げられ、有機過酸化物としては、ジ（４−メチルゼンゾイル）ペーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルエキサネート、１，１−ジ（ｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカルボネート、ｔ−ブチル−４，４−ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタネート、およびジクミルパーオキサイドなどが挙げられる。
ＯＣ層１４の材料としては、熱硬化性樹脂組成物と光硬化性樹脂組成物が挙げられる。 光硬化性樹脂組成物は、カラーフィルタ形成基板を面付けして作製後に、個片化する切断をするのに好ましい。
ＯＣ用の光硬化性樹脂組成物としては、上記カラーフィルタ形成用の各色の着色層に用いられるバインダ樹脂と同様のもの、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が用いられる。
この場合も、感光性樹脂を含有する着色部形成用感光性樹脂組成物に、光重合開始剤を添加してもよく、さらには必要に応じて増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を添加してもよい。
尚、第１の例では、カラーフィルタ形成基板１０は面付けして各着色層１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ、および、額縁部１２Ａを形成した後に、ＯＣ層用の樹脂組成物をダイコート法により塗布する。
尚、各カラーフィルタ基板間にＯＣ層の切れ目を設けておき、該切れ目において分離して個片化するため、ＯＣ用の樹脂組成物を光硬化性樹脂組成物として、塗布後、乾燥し、所定領域のみ選択的に光照射して、現像して、切れ目を形成しているが、ＯＣ層の形成方法はこれに限定はされない。
ＯＣ層用の熱硬化性樹脂組成物としては、エポキシ化合物を用いたもの、熱ラジカル発生剤をもちいたものがあげられる。
エポキシ化合物としては、カルボン酸やアミン系化合物などにより硬化しうる公知の多価エポキシ化合物を挙げることができ、このようなエポキシ化合物は、例えば、新保正樹編「エポキシ樹脂ハンドブック」日刊工業新聞社刊（昭和６２年）等に広く開示されており、これらを用いることが可能である。
熱ラジカル発生剤としては過硫酸塩、ヨウ素等のハロゲン、アゾ化合物、および有機過酸化物からなる群から選択される少なくとも一種であり、より好ましくは、アゾ化合物または有機過酸化物である。
アゾ化合物としては、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル、１−［（１−シアノ−１−メチルエチル）アゾ］ホルムアミド、２，２’−アゾビス−［Ｎ−（２−プロペニル）−２−メチルプロピオンアミド］、２，２’−アゾビス（Ｎ−ブチル−２−メチルプロピオンアミド）、および２，２’−アゾビス（Ｎ−シクロヘキシル−２−メチルプロピオンアミド）などが挙げられ、有機過酸化物としては、ジ（４−メチルゼンゾイル）ペーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルエキサネート、１，１−ジ（ｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカルボネート、ｔ−ブチル−４，４−ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタネート、およびジクミルパーオキサイドなどが挙げられる。
次に、図１（ａ）に示す第１の例のカラーフィルタ形成基板１０の作製と、図１（ｂ）に示す、第１のカラーフィルタ形成基板１０を用いた液晶パネルの作製の例を、各工程断面図を示す図３、処理フローを示す図５に基づいて、簡単に説明しておく。
尚、図５において、Ｓ０〜Ｓ１０は処理ステップを示している。
先ず、本発明のカラーフィルタ形成基板のベースとなる透明基板１１を予め用意しておき（Ｓ０）、該透明基板のカラーフィルタとなる各色の着色層を形成する側に、ブラックマトリクス１２の形成処理を行う。（図３（ａ）、図５のＳ０〜Ｓ１）
ここでは、紫外線硬化型の感光性樹脂に顔料や染料他を混ぜて分散させた黒色の着色層を透明基板の一面に塗布してフォトリソ法により、所定形状にして、ブラックマトリクス１２を形成する。
ブラックマトリクス１２は、縦方向ライン、横方向にラインが配列され、これらに囲まれた部分が着色画素となる部分である。
次いで、紫外線硬化型の感光性樹脂に顔料や染料他を混ぜて分散させた赤色の着色層を、透明基板のブラックマトリクス１２が形成された側の面に塗布してフォトリソ法により、所定形状にして、第１の着色層（赤色の着色層、Ｒ層とも言う）１３Ｒを形成する。（図３（ｂ）、図５のＳ２）
ここでは、カラーフィルタ用の第１の着色層１３Ｒが形成されると共に、柱状スペーサ１５を形成するための第１の着色層１３Ｒからなる着色層部が形成される。
次いで、紫外線硬化型の感光性樹脂に顔料や染料他を混ぜて分散させた緑色の着色層を、ガラス基板のブラックマトリクス１２、第１の着色層１３Ｒが形成された側の面に塗布してフォトリソ法により、所定形状にして、第２の着色層（緑色の着色層、Ｇ層とも言う）１３Ｇを形成する。（図３（ｃ））、図５のＳ３）
ここでは、カラーフィルタ用の第２の着色層１３Ｇが形成されると共に、柱状スペーサ１５を形成するための第２の着色層１３Ｒからなる着色層部が形成される。
次いで、紫外線硬化型の感光性樹脂に顔料や染料他を混ぜて分散させた青色の着色層を、ガラス基板のブラックマトリクス１２、第１の着色層１３Ｒ、第２の着色層１３Ｇが形成された側の面に塗布してフォトリソ法により、所定形状にして、第３の着色層（青色の着色層、Ｂ層とも言う）１３Ｂを形成する。（図３（ｄ））、図５のＳ４）
ここでは、カラーフィルタ用の第３の着色層１３Ｂが形成されると共に、柱状スペーサ１５を形成するための第３の着色層１３Ｂからなる着色層部が形成される。
柱状スペーサ１５を形成するための第３の着色層１３Ｂの、透明基板１１側でない側の面は、透明基板側１１に貫通しないで凹んだ形状である。
次いで、第１の着色層１３Ｒ、第２の着色層１３Ｇ、第３の着色層１３Ｂが形成された側にＯＣ層をダイコート法により全面塗布し、必要に応じて乾燥、硬化して、第１の例のカラーフィルタ形成基板を作製する。（図３（ｅ）、図５のＳ５〜Ｓ６）
尚、図５において、Ｓ０〜Ｓ１０は処理ステップを示している。
先ず、本発明のカラーフィルタ形成基板のベースとなる透明基板１１を予め用意しておき（Ｓ０）、該透明基板のカラーフィルタとなる各色の着色層を形成する側に、ブラックマトリクス１２の形成処理を行う。（図３（ａ）、図５のＳ０〜Ｓ１）
ここでは、紫外線硬化型の感光性樹脂に顔料や染料他を混ぜて分散させた黒色の着色層を透明基板の一面に塗布してフォトリソ法により、所定形状にして、ブラックマトリクス１２を形成する。
ブラックマトリクス１２は、縦方向ライン、横方向にラインが配列され、これらに囲まれた部分が着色画素となる部分である。
次いで、紫外線硬化型の感光性樹脂に顔料や染料他を混ぜて分散させた赤色の着色層を、透明基板のブラックマトリクス１２が形成された側の面に塗布してフォトリソ法により、所定形状にして、第１の着色層（赤色の着色層、Ｒ層とも言う）１３Ｒを形成する。（図３（ｂ）、図５のＳ２）
ここでは、カラーフィルタ用の第１の着色層１３Ｒが形成されると共に、柱状スペーサ１５を形成するための第１の着色層１３Ｒからなる着色層部が形成される。
次いで、紫外線硬化型の感光性樹脂に顔料や染料他を混ぜて分散させた緑色の着色層を、ガラス基板のブラックマトリクス１２、第１の着色層１３Ｒが形成された側の面に塗布してフォトリソ法により、所定形状にして、第２の着色層（緑色の着色層、Ｇ層とも言う）１３Ｇを形成する。（図３（ｃ））、図５のＳ３）
ここでは、カラーフィルタ用の第２の着色層１３Ｇが形成されると共に、柱状スペーサ１５を形成するための第２の着色層１３Ｒからなる着色層部が形成される。
次いで、紫外線硬化型の感光性樹脂に顔料や染料他を混ぜて分散させた青色の着色層を、ガラス基板のブラックマトリクス１２、第１の着色層１３Ｒ、第２の着色層１３Ｇが形成された側の面に塗布してフォトリソ法により、所定形状にして、第３の着色層（青色の着色層、Ｂ層とも言う）１３Ｂを形成する。（図３（ｄ））、図５のＳ４）
ここでは、カラーフィルタ用の第３の着色層１３Ｂが形成されると共に、柱状スペーサ１５を形成するための第３の着色層１３Ｂからなる着色層部が形成される。
柱状スペーサ１５を形成するための第３の着色層１３Ｂの、透明基板１１側でない側の面は、透明基板側１１に貫通しないで凹んだ形状である。
次いで、第１の着色層１３Ｒ、第２の着色層１３Ｇ、第３の着色層１３Ｂが形成された側にＯＣ層をダイコート法により全面塗布し、必要に応じて乾燥、硬化して、第１の例のカラーフィルタ形成基板を作製する。（図３（ｅ）、図５のＳ５〜Ｓ６）
尚、上記第１の着色層〜第３の着色層の形成のためのフォトリソ法における露光は、各着色層形成用のフォトマスクと、各着色層形成用の紫外線硬化型の着色層とを所定のギャップ（１００〜２００μｍ程度）離して、所定の露光光により近接露光（プロキシミティ露光とも言う）を行う。
第１の着色層１３Ｒ、第２の着色層１３Ｇの形成の場合には、露光に用いるフォトマスクは、柱状スペーサ１５の着色層を形成する領域、カラーフィルタ用の着色層を形成する領域を開口して透過領域とし、それ以外の領域を遮光して遮光領域としている。
ここで用いられようなフォトマスクをバイナリーマスクとも言う。
また、第３の着色層１３Ｂの形成の場合は、柱状スペーサ１５の第３の着色層１３Ｂの透明基板１１側でない側の面は、透明基板側１１に貫通しないで凹んだ形状にするため、図４（ａ）に示すように、フォトマスク５１は、柱状スペーサ１５の凹んだ形状とする領域を露光する領域に、露光光を所定率で透過する露光光透過性のハーフトーン膜５４を形成して半透過領域とし、それ以外の第３の着色層１３Ｂの形成領域に対応するフォトマスク領域を開口して透過領域とし、他を遮光領域としている。
ここで用いられようなフォトマスクを階調マスクとも言う。
ハーフトーン膜５４を介して露光された領域は、現像処理後、図４（ｂ）のような凹んだ形状の凹部１３ａとなる。
ハーフトーン膜５４の露光光の透過率は、適宜、凹部１３ａの凹み深さに応じて調整する。
凹部１３ａを形成する方法は、これに限定されない。
例えば、図４（ａ）のハーフトーン膜５４領域に、図４（ｃ）に示すように、遮光性膜からなるライン５２ａにて、露光しても解像されないライン＆スペースパターンを設けて、あるいは、露光しても解像されない遮光性膜からなるドットパターンを配列して、露光しても、ハーフトーン膜と同様の凹んだ形状の凹部を得ることができる。
第１の着色層１３Ｒ、第２の着色層１３Ｇの形成の場合には、露光に用いるフォトマスクは、柱状スペーサ１５の着色層を形成する領域、カラーフィルタ用の着色層を形成する領域を開口して透過領域とし、それ以外の領域を遮光して遮光領域としている。
ここで用いられようなフォトマスクをバイナリーマスクとも言う。
また、第３の着色層１３Ｂの形成の場合は、柱状スペーサ１５の第３の着色層１３Ｂの透明基板１１側でない側の面は、透明基板側１１に貫通しないで凹んだ形状にするため、図４（ａ）に示すように、フォトマスク５１は、柱状スペーサ１５の凹んだ形状とする領域を露光する領域に、露光光を所定率で透過する露光光透過性のハーフトーン膜５４を形成して半透過領域とし、それ以外の第３の着色層１３Ｂの形成領域に対応するフォトマスク領域を開口して透過領域とし、他を遮光領域としている。
ここで用いられようなフォトマスクを階調マスクとも言う。
ハーフトーン膜５４を介して露光された領域は、現像処理後、図４（ｂ）のような凹んだ形状の凹部１３ａとなる。
ハーフトーン膜５４の露光光の透過率は、適宜、凹部１３ａの凹み深さに応じて調整する。
凹部１３ａを形成する方法は、これに限定されない。
例えば、図４（ａ）のハーフトーン膜５４領域に、図４（ｃ）に示すように、遮光性膜からなるライン５２ａにて、露光しても解像されないライン＆スペースパターンを設けて、あるいは、露光しても解像されない遮光性膜からなるドットパターンを配列して、露光しても、ハーフトーン膜と同様の凹んだ形状の凹部を得ることができる。
このようにして作製された第１の例のカラーフィルタ形成基板（図３（ｅ）、図５のＳ６）と、液晶表示装置形成のためにこれと貼り合わせを行うＴＦＴ基板（図５のＳ７）を予め用意しておく。
そして、第１の例のカラーフィルタ形成基板の外周のシール領域に、ディスペンサーあるいは印刷により、紫外線硬化型のシール材を塗布して、所定の高さにして、更に、液晶を滴下法により配した後、ＴＦＴ基板との貼り合わせを行う。（図５のＳ８〜Ｓ９）
貼り合わせの際、透明基板１１側からシール領域のシール材に紫外線を照射して、シール材を硬化する。
このようにして、第１のカラーフィルタ形成基板を用いた液晶表示装置は作製される。（図３（ｆ）、図５のＳ１０）
そして、第１の例のカラーフィルタ形成基板の外周のシール領域に、ディスペンサーあるいは印刷により、紫外線硬化型のシール材を塗布して、所定の高さにして、更に、液晶を滴下法により配した後、ＴＦＴ基板との貼り合わせを行う。（図５のＳ８〜Ｓ９）
貼り合わせの際、透明基板１１側からシール領域のシール材に紫外線を照射して、シール材を硬化する。
このようにして、第１のカラーフィルタ形成基板を用いた液晶表示装置は作製される。（図３（ｆ）、図５のＳ１０）
次に、本発明のカラーフィルタ形成基板の実施形態の第２の例を、説明する。
第２の例は、第１の例の柱状のスペーサの形状を変えたもので、それ以外は、第１の例と同じである。
第２の例のカラーフィルタ形成基板１０Ａにおいては、図２（ａ）に示すように、柱状のスペーサ１５の透明基板１１から最も離れた着色層１３Ｂは、透明基板１１側でない側の面が透明基板側１１に貫通して凹んだ形状で、第１の例の場合と同様に、ダイコート等によりＯＣ層１４を塗布形成する際、凹部１３ａがない形態のものに比べて、凹部にＯＣ層用のＯＣ材を溜めておくことができる。
このため、第１の例の場合と同様、ＴＦＴ基板とセル組みした際には、搬送や携帯等における振動を受けてもＴＦＴ基板の突起２１ａが、柱状スペーサ１５の透明基板１１から最も遠い着色層１３Ｂに到達することはなく、着色層１３Ｒの着色発塵物が液晶３０へ流入して、表示品質を劣化させることがないようにしている。
そして、第１の例の場合と同様、高精細が要求されるスマートフォン（多機能携帯電話あるいは高機能携帯電話とも言う）やタブレット型の多機能端末の液晶表示装置用として対応できる。
図２（ａ）に示す第２の例のカラーフィルタ形成基板１０Ａの作製は、第１の例の作製方法において、積層する最上層の着色層を形成する際、フォトマスクを変えて露光する以外は、第１の例の作製方法と基本的には同じである。
ここでは、柱状のスペーサの着色層の凹んだ形状を、遮光膜を開口させた解像する開口パターンを用いて露光を行うことにより、貫通した凹部を形成する。
第２の例のカラーフィルタ形成基板１０Ａを用いた、図２（ｂ）に示す液晶表示装置の作製は、第１の例の場合と、同様に、行うことができる。
第２の例は、第１の例の柱状のスペーサの形状を変えたもので、それ以外は、第１の例と同じである。
第２の例のカラーフィルタ形成基板１０Ａにおいては、図２（ａ）に示すように、柱状のスペーサ１５の透明基板１１から最も離れた着色層１３Ｂは、透明基板１１側でない側の面が透明基板側１１に貫通して凹んだ形状で、第１の例の場合と同様に、ダイコート等によりＯＣ層１４を塗布形成する際、凹部１３ａがない形態のものに比べて、凹部にＯＣ層用のＯＣ材を溜めておくことができる。
このため、第１の例の場合と同様、ＴＦＴ基板とセル組みした際には、搬送や携帯等における振動を受けてもＴＦＴ基板の突起２１ａが、柱状スペーサ１５の透明基板１１から最も遠い着色層１３Ｂに到達することはなく、着色層１３Ｒの着色発塵物が液晶３０へ流入して、表示品質を劣化させることがないようにしている。
そして、第１の例の場合と同様、高精細が要求されるスマートフォン（多機能携帯電話あるいは高機能携帯電話とも言う）やタブレット型の多機能端末の液晶表示装置用として対応できる。
図２（ａ）に示す第２の例のカラーフィルタ形成基板１０Ａの作製は、第１の例の作製方法において、積層する最上層の着色層を形成する際、フォトマスクを変えて露光する以外は、第１の例の作製方法と基本的には同じである。
ここでは、柱状のスペーサの着色層の凹んだ形状を、遮光膜を開口させた解像する開口パターンを用いて露光を行うことにより、貫通した凹部を形成する。
第２の例のカラーフィルタ形成基板１０Ａを用いた、図２（ｂ）に示す液晶表示装置の作製は、第１の例の場合と、同様に、行うことができる。
本発明のカラーフィルタ形成基板は、上記に限定されない。
例えば、第１の例、第２の例においては、柱状スペーサを形成する着色層を、３色の着色層を積層して形成しているが、２色の着色層で積層して形成しても良い。
カラーフィルタ形成基板に４色の着色層を用いる場合には、柱状スペーサを形成する着色層を、４色の着色層で積層して形成しても良い。
柱形状を形成する各着色層の形状は、通常、円形形状、四角形状で、第１の例、第２の例の場合も、そのような形状であるが、これに限定はされない。
尚、フォトリソ法で各色のカラーフィルタ形成用の着色層を形成する際に、１色の着色層で柱状スペーサを形成することは、作製上、無理と思われる。
また、第１の例、第２の例においては、柱状スペーサを形成する着色層を、３色の着色層を、透明基板側から順に、赤色の着色層１３Ｒ、緑色の着色層１３Ｇ、青色の着色層１３Ｂとしているが、積層順はこれに限定されない。
また、凹んだ形状の凹部も上記に限定されない。
例えば、柱状スペーサの最上の着色層の凹んだ形状の一部を貫通、一部非貫通にしても良い。
例えば、第１の例、第２の例においては、柱状スペーサを形成する着色層を、３色の着色層を積層して形成しているが、２色の着色層で積層して形成しても良い。
カラーフィルタ形成基板に４色の着色層を用いる場合には、柱状スペーサを形成する着色層を、４色の着色層で積層して形成しても良い。
柱形状を形成する各着色層の形状は、通常、円形形状、四角形状で、第１の例、第２の例の場合も、そのような形状であるが、これに限定はされない。
尚、フォトリソ法で各色のカラーフィルタ形成用の着色層を形成する際に、１色の着色層で柱状スペーサを形成することは、作製上、無理と思われる。
また、第１の例、第２の例においては、柱状スペーサを形成する着色層を、３色の着色層を、透明基板側から順に、赤色の着色層１３Ｒ、緑色の着色層１３Ｇ、青色の着色層１３Ｂとしているが、積層順はこれに限定されない。
また、凹んだ形状の凹部も上記に限定されない。
例えば、柱状スペーサの最上の着色層の凹んだ形状の一部を貫通、一部非貫通にしても良い。
次いで、図１（ｂ）、図２（ｂ）に示す液晶表示装置について、簡単に説明しておく。 図１（ｂ）に示す液晶表示装置は、カラーフィルタ形成基板１０、ＴＦＴ基板２０を液晶３０を間にして配したＩＰＳ方式の液晶パネルであり、簡単には、ＴＦＴ基板２０に形成した共通電極と画素電極との間に電圧を印加することにより、カラーフィルタ形成基板１０又はＴＦＴ基板２０の界面とほぼ平行に電界を形成し、両基板の間隙部内の液晶分子がカラーフィルタ形成基板１０及びＴＦＴ基板２０と平行な面内で偏光されて回転し、光源からの光の偏光軸を回転させ、この画素が点灯状態となる。
そして、このように、各色に着色された画素それぞれ又はカラーフィルタ形成基板１０の背後にある液晶層３０の光透過率を制御することによってカラー画像が得られる。
ここでは、表示側基板であるカラーフィルタ形成基板１０とＴＦＴ基板２０とを対向させて１〜１０μｍ程度の間隙部を設け、当該間隙部内に液晶３０を充填し、その周囲をシール材（図示していない）で密封した構造をとっている。
カラーフィルタ形成基板１０及びこれと対向するＴＦＴ基板２０の内面側には配向膜が設けられる。
また、カラーフィルタ形成基板１０とＴＦＴ基板２０の外側にはそれぞれ偏向板が配設されている。
カラーフィルタ形成基板１０には、表示特性を向上させる点から透明基板１１とＯＣ層１４の間に位相差層（光学補償層）（図示せず）を設けてもよい。
図２（ｂ）に示す液晶表示装置は、図２（ａ）に示すカラーフィルタ形成基板を用いた以外は、図１（ｂ）に示す液晶表示装置と同じである。
そして、このように、各色に着色された画素それぞれ又はカラーフィルタ形成基板１０の背後にある液晶層３０の光透過率を制御することによってカラー画像が得られる。
ここでは、表示側基板であるカラーフィルタ形成基板１０とＴＦＴ基板２０とを対向させて１〜１０μｍ程度の間隙部を設け、当該間隙部内に液晶３０を充填し、その周囲をシール材（図示していない）で密封した構造をとっている。
カラーフィルタ形成基板１０及びこれと対向するＴＦＴ基板２０の内面側には配向膜が設けられる。
また、カラーフィルタ形成基板１０とＴＦＴ基板２０の外側にはそれぞれ偏向板が配設されている。
カラーフィルタ形成基板１０には、表示特性を向上させる点から透明基板１１とＯＣ層１４の間に位相差層（光学補償層）（図示せず）を設けてもよい。
図２（ｂ）に示す液晶表示装置は、図２（ａ）に示すカラーフィルタ形成基板を用いた以外は、図１（ｂ）に示す液晶表示装置と同じである。
［実施例］
実施例を挙げて、本発明を更に説明する。
（実施例１）
実施例１は、図５に示す処理フローにて、図１（ａ）に示すカラーフィルタ形成基板、図１（ｂ）に示す液晶表示装置を作製したものである。
以下、図１に基づいて説明する。
ここでは、以下のように、光硬化性の硬化性樹脂組成物Ａを調製し、調製された硬化性樹脂組成物Ａを用いて、カラーフィルタ形成基板用における、各色のカラーフィルタ形成用の赤色硬化性樹脂組成物、緑色硬化性樹脂組成物、青色硬化性樹脂組成物、ブラックマトリクス部用の硬化性樹脂組成物を作製し、これらを用いて、各硬化性樹脂組成物毎にフォトリソ法を行い、各着色樹脂層を形成してカラーフィルタ形成基板１０を作製した。
実施例１では、ブラックマトリクス１２は、厚み２．０μｍ、幅８０．０μｍとし、スペーサ１５における、第１の着色層１３Ｒは厚み２．８μｍ、幅６０．０μｍ、第２の着色層１３Ｇは厚み１．７μｍ、幅４５．０μｍとし、最上層の第３の層着色層１３Ｂの厚みを１．５μｍ、幅Ｗ０を３０．０μｍ、凹部１３ａの幅Ｗａを２０．０μｍ、凹部１３ａの凹んだ深さを１．０μｍとした。
尚、ここでは、柱状スペーサを形成する各着色層は、円形形状である。
実施例を挙げて、本発明を更に説明する。
（実施例１）
実施例１は、図５に示す処理フローにて、図１（ａ）に示すカラーフィルタ形成基板、図１（ｂ）に示す液晶表示装置を作製したものである。
以下、図１に基づいて説明する。
ここでは、以下のように、光硬化性の硬化性樹脂組成物Ａを調製し、調製された硬化性樹脂組成物Ａを用いて、カラーフィルタ形成基板用における、各色のカラーフィルタ形成用の赤色硬化性樹脂組成物、緑色硬化性樹脂組成物、青色硬化性樹脂組成物、ブラックマトリクス部用の硬化性樹脂組成物を作製し、これらを用いて、各硬化性樹脂組成物毎にフォトリソ法を行い、各着色樹脂層を形成してカラーフィルタ形成基板１０を作製した。
実施例１では、ブラックマトリクス１２は、厚み２．０μｍ、幅８０．０μｍとし、スペーサ１５における、第１の着色層１３Ｒは厚み２．８μｍ、幅６０．０μｍ、第２の着色層１３Ｇは厚み１．７μｍ、幅４５．０μｍとし、最上層の第３の層着色層１３Ｂの厚みを１．５μｍ、幅Ｗ０を３０．０μｍ、凹部１３ａの幅Ｗａを２０．０μｍ、凹部１３ａの凹んだ深さを１．０μｍとした。
尚、ここでは、柱状スペーサを形成する各着色層は、円形形状である。
（硬化性樹脂組成物Ａの調製）
重合槽中にメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）を６３重量部、アクリル酸（ＡＡ）を１２重量部、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）を６重量部、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＤＧ）を８８重量部仕込み、攪拌し溶解させた後、２、２’ーアゾビス（２−メチルブチロニトリル）を７重量部添加し、均一に溶解させた。
その後、窒素気流下、８５℃で２時間攪拌し、更に１００℃で１時間反応させた。
得られた溶液に、更にメタクリル酸グリシジル（ＧＭＡ）を７重量部、トリエチルアミンを０．４重量部、及びハイドロキノンを０．２重量部添加し、１００℃で５時間攪拌し、共重合樹脂溶液（固形分５０％）を得た。
次に下記の材料を室温で攪拌、混合して硬化性樹脂組成物Ａとした。
・ 上記共重合樹脂溶液（固形分５０％） ：１６重量部
・ ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（サートマー社 ＳＲ３９９）
：２４重量部
・ オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社 エピコート１８０Ｓ７０） ：４重量部
・ ２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン ：４重量部
・ ジエチレングリコールジメチルエーテル ：５２重量部
重合槽中にメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）を６３重量部、アクリル酸（ＡＡ）を１２重量部、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）を６重量部、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＤＧ）を８８重量部仕込み、攪拌し溶解させた後、２、２’ーアゾビス（２−メチルブチロニトリル）を７重量部添加し、均一に溶解させた。
その後、窒素気流下、８５℃で２時間攪拌し、更に１００℃で１時間反応させた。
得られた溶液に、更にメタクリル酸グリシジル（ＧＭＡ）を７重量部、トリエチルアミンを０．４重量部、及びハイドロキノンを０．２重量部添加し、１００℃で５時間攪拌し、共重合樹脂溶液（固形分５０％）を得た。
次に下記の材料を室温で攪拌、混合して硬化性樹脂組成物Ａとした。
・ 上記共重合樹脂溶液（固形分５０％） ：１６重量部
・ ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（サートマー社 ＳＲ３９９）
：２４重量部
・ オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社 エピコート１８０Ｓ７０） ：４重量部
・ ２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン ：４重量部
・ ジエチレングリコールジメチルエーテル ：５２重量部
＜カラーフィルタ形成基板のブラックマトリクス１２形成用の遮光性の着色樹脂材料（硬化性樹脂組成物）＞
下記分量の成分を十分混合して、遮光性の着色層用組成物を得た。
・ 黒色顔料分散液１ ：４２重量部
・ 硬化性樹脂組成物Ａ ：２０重量部
・ ジエチレングリコールジメチルエーテル ：３８重量部
ここでの黒色顔料分散液１は、下記分量の成分を混合し、ビーズミルにて十分に分散して調製した。
・ 黒色顔料（黒色のピグメント）
樹脂被覆カーボンブラック( 三菱化学社製ＭＳ１８Ｅ) ：２０重量部
・ 高分子分散材（ビックケミー・ジャパン株式会社 Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ
１１１）
：５重量部
・ 溶剤（ジエチレングリコールジメチルエーテル） ：７５重量部
下記分量の成分を十分混合して、遮光性の着色層用組成物を得た。
・ 黒色顔料分散液１ ：４２重量部
・ 硬化性樹脂組成物Ａ ：２０重量部
・ ジエチレングリコールジメチルエーテル ：３８重量部
ここでの黒色顔料分散液１は、下記分量の成分を混合し、ビーズミルにて十分に分散して調製した。
・ 黒色顔料（黒色のピグメント）
樹脂被覆カーボンブラック( 三菱化学社製ＭＳ１８Ｅ) ：２０重量部
・ 高分子分散材（ビックケミー・ジャパン株式会社 Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ
１１１）
：５重量部
・ 溶剤（ジエチレングリコールジメチルエーテル） ：７５重量部
カラーフィルタ用の各色の樹脂材料（硬化性樹脂組成物）についても、それぞれ、下記分量の成分を混合し、サンドミルにて十分に分散して調整した。
＜赤色硬化性樹脂組成物＞
・ Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７ ：３重量部
・ Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４ ：４重量部
・ ポリスルホン酸型高分子分散剤 ：３重量部
・ 硬化性樹脂組成物Ａ ：２３重量部
・ 酢酸−３−メトキシブチル ：６７重量部
＜緑色硬化性樹脂組成物＞
・ Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８ ：７重量部
・ Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８ ：１重量部
・ ポリスルホン酸型高分子分散剤 ：３重量部
・ 硬化性樹脂組成物Ａ ：２２重量部
・ 酢酸ー３−メトキシブチル ：６７重量部
＜青色硬化性樹脂組成物＞
・ Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６ ：５重量部
・ ポリスルホン酸型高分子分散剤 ：3 重量部
・ 硬化性樹脂組成物Ａ ：２５重量部
・ 酢酸−３−メトキシブチル ：６７重量部
＜赤色硬化性樹脂組成物＞
・ Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７ ：３重量部
・ Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４ ：４重量部
・ ポリスルホン酸型高分子分散剤 ：３重量部
・ 硬化性樹脂組成物Ａ ：２３重量部
・ 酢酸−３−メトキシブチル ：６７重量部
＜緑色硬化性樹脂組成物＞
・ Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８ ：７重量部
・ Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８ ：１重量部
・ ポリスルホン酸型高分子分散剤 ：３重量部
・ 硬化性樹脂組成物Ａ ：２２重量部
・ 酢酸ー３−メトキシブチル ：６７重量部
＜青色硬化性樹脂組成物＞
・ Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６ ：５重量部
・ ポリスルホン酸型高分子分散剤 ：3 重量部
・ 硬化性樹脂組成物Ａ ：２５重量部
・ 酢酸−３−メトキシブチル ：６７重量部
カラーフィルタ形成基板の一面上に、ブラックマトリクスを、以下のようにして形成した。
（ブラックマトリクス１２の形成）
透明基板（旭硝子社製、ＡＮ材）１１上に、上記組成のブラックマトリクス１２の形成用の硬化性樹脂組成物をスピンコーティング法により塗布し、その後、７０℃のオーブン中で３分間乾燥した。
次いで、ブラックマトリクス１２の形成用の硬化性樹脂組成物の塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより２．０ｋｗの超高圧水銀ランプを用いて着色層の形成領域に相当する領域のみに紫外線を１０秒間照射した。
次いで、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、ブラックマトリクス１２の形成用の硬化性樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。
その後、基板を２３０℃の雰囲気下に15分間放置することにより、加熱処理を施してブラックマトリクス１２を表示用領域全体に形成した。
（ブラックマトリクス１２の形成）
透明基板（旭硝子社製、ＡＮ材）１１上に、上記組成のブラックマトリクス１２の形成用の硬化性樹脂組成物をスピンコーティング法により塗布し、その後、７０℃のオーブン中で３分間乾燥した。
次いで、ブラックマトリクス１２の形成用の硬化性樹脂組成物の塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより２．０ｋｗの超高圧水銀ランプを用いて着色層の形成領域に相当する領域のみに紫外線を１０秒間照射した。
次いで、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、ブラックマトリクス１２の形成用の硬化性樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。
その後、基板を２３０℃の雰囲気下に15分間放置することにより、加熱処理を施してブラックマトリクス１２を表示用領域全体に形成した。
次に、カラーフィルタ形成基板のカラーフィルタ用の各色の着色層は、以下のようにして形成した。
（赤色の着色層１３Ｒの形成）
透明基板１１のブラックマトリクス１２が形成された側上に、上記組成の赤色硬化性樹脂組成物をスピンコーティング法により塗布し、その後、７０℃のオーブン中で３分間乾燥した。
次いで、赤色硬化性樹脂組成物の塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより２．０ｋｗの超高圧水銀ランプを用いて着色層の形成領域に相当する領域のみに紫外線を１０秒間照射した。
次いで、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、赤色硬化性樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。
その後、基板を２３０℃の雰囲気下に15分間放置することにより、加熱処理を施して表示用領域の赤色のカラーフィルタ形成領域と柱状スペーサ形成領域に赤色の着色層１３Ｒをパターニング形成した。
画素領域に形成されて赤色のカラーフィルタ部となる着色層１３Ｒの膜厚は３．５μｍとなった。
（緑色の着色層１３Ｇの形成）
次に、上記組成の緑色硬化性樹脂組成物を用いて、赤色の着色層１３Ｒ形成と同様の工程で、塗布膜厚を変えて、画素領域に形成されて緑色のカラーフィルタ部となる着色層１３Ｇの膜厚が３．５μｍとなるようにして、表示用領域の緑色のカラーフィルタ形成領域と柱状スペーサ形成領域に緑色の着色層１３Ｇをパターニング形成した。
（青色の着色層１３Ｂの形成）
更に、上記組成の青色硬化性樹脂組成物を用いて、図４（ａ）に示すフォトマスク（階調マスク）を用いることだけを変えて、赤色のレリーフパターン形成と同様の工程で、塗布膜厚を変えて、画素領域に形成されて青色のカラーフィルタ部となる着色層１３Ｂの膜厚が３．５μｍとなるようにして、表示領域の青色のカラーフィルタ形成領域と柱状スペーサ形成領域に青色の着色層１３Ｂをパターニング形成した。
ここでは、図４（ａ）に示すハーフトーン膜５４の露光光の透過率を７０％として凹部１３ａを形成した。
凹部１３ａの凹みの深さは１．０μｍとなった。
（赤色の着色層１３Ｒの形成）
透明基板１１のブラックマトリクス１２が形成された側上に、上記組成の赤色硬化性樹脂組成物をスピンコーティング法により塗布し、その後、７０℃のオーブン中で３分間乾燥した。
次いで、赤色硬化性樹脂組成物の塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより２．０ｋｗの超高圧水銀ランプを用いて着色層の形成領域に相当する領域のみに紫外線を１０秒間照射した。
次いで、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、赤色硬化性樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。
その後、基板を２３０℃の雰囲気下に15分間放置することにより、加熱処理を施して表示用領域の赤色のカラーフィルタ形成領域と柱状スペーサ形成領域に赤色の着色層１３Ｒをパターニング形成した。
画素領域に形成されて赤色のカラーフィルタ部となる着色層１３Ｒの膜厚は３．５μｍとなった。
（緑色の着色層１３Ｇの形成）
次に、上記組成の緑色硬化性樹脂組成物を用いて、赤色の着色層１３Ｒ形成と同様の工程で、塗布膜厚を変えて、画素領域に形成されて緑色のカラーフィルタ部となる着色層１３Ｇの膜厚が３．５μｍとなるようにして、表示用領域の緑色のカラーフィルタ形成領域と柱状スペーサ形成領域に緑色の着色層１３Ｇをパターニング形成した。
（青色の着色層１３Ｂの形成）
更に、上記組成の青色硬化性樹脂組成物を用いて、図４（ａ）に示すフォトマスク（階調マスク）を用いることだけを変えて、赤色のレリーフパターン形成と同様の工程で、塗布膜厚を変えて、画素領域に形成されて青色のカラーフィルタ部となる着色層１３Ｂの膜厚が３．５μｍとなるようにして、表示領域の青色のカラーフィルタ形成領域と柱状スペーサ形成領域に青色の着色層１３Ｂをパターニング形成した。
ここでは、図４（ａ）に示すハーフトーン膜５４の露光光の透過率を７０％として凹部１３ａを形成した。
凹部１３ａの凹みの深さは１．０μｍとなった。
（ＯＣ層１４の形成）
上記のようにして青色の着色層１３Ｂを形成した後、透明基板１１の着色層が形成された側上に、前述の硬化性樹脂組成物Ａをダイコート法により塗布、乾燥し、乾燥塗膜２μｍの塗布膜を形成した。
硬化性樹脂組成物Ａの塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより２．０ｋＷの超高圧水銀ランプを用いてＯＣ層１４の形成領域に相当する領域のみに紫外線を１０秒間照射した。
次いで、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液（液２３℃）中に1 分間浸漬してアルカリ現像し、硬化性樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。
その後基板を２３０℃の雰囲気中に１５分間放置することにより加熱処理を施してＯＣ層１４を形成した。
凹部１３ａでのＣＯ層１４の厚みを１．５μｍ以上とすることができた。
このようにして、図１（ａ）に示すカラーフィルタ形成基板１０を作製した。
上記のようにして青色の着色層１３Ｂを形成した後、透明基板１１の着色層が形成された側上に、前述の硬化性樹脂組成物Ａをダイコート法により塗布、乾燥し、乾燥塗膜２μｍの塗布膜を形成した。
硬化性樹脂組成物Ａの塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより２．０ｋＷの超高圧水銀ランプを用いてＯＣ層１４の形成領域に相当する領域のみに紫外線を１０秒間照射した。
次いで、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液（液２３℃）中に1 分間浸漬してアルカリ現像し、硬化性樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。
その後基板を２３０℃の雰囲気中に１５分間放置することにより加熱処理を施してＯＣ層１４を形成した。
凹部１３ａでのＣＯ層１４の厚みを１．５μｍ以上とすることができた。
このようにして、図１（ａ）に示すカラーフィルタ形成基板１０を作製した。
（液晶表示装置の作成）
上記のようにして得られたカラーフィルタ形成基板１０の着色層形成側の表面に、配向膜（日産化学社製、ＳＥ−６２１０）を形成しその後ラビング処理を行った。
次いで、ＴＦＴを形成したＴＦＴ基板上にも配向膜を形成し、ラビング処理を行った後、ＩＰＳ液晶を必要量滴下し、上記カラーフィルタを重ね合わせ、ＵＶ硬化性樹脂( スリーボンド社製、Ｔｈｒｅｅ Ｂｏｎｄ ３０２５）をシール材として用い、常温で０．３ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力をかけながら４００ｍＪ／ｃｍ2 の照射量で露光することにより接合してセル組みし、偏光板、バックライトユニット、カバーガラスを設置し、液晶表示装置を得た。
このようにして、図１（ｂ）に示す液晶表示装置は作製された。
上記のようにして得られたカラーフィルタ形成基板１０の着色層形成側の表面に、配向膜（日産化学社製、ＳＥ−６２１０）を形成しその後ラビング処理を行った。
次いで、ＴＦＴを形成したＴＦＴ基板上にも配向膜を形成し、ラビング処理を行った後、ＩＰＳ液晶を必要量滴下し、上記カラーフィルタを重ね合わせ、ＵＶ硬化性樹脂( スリーボンド社製、Ｔｈｒｅｅ Ｂｏｎｄ ３０２５）をシール材として用い、常温で０．３ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力をかけながら４００ｍＪ／ｃｍ2 の照射量で露光することにより接合してセル組みし、偏光板、バックライトユニット、カバーガラスを設置し、液晶表示装置を得た。
このようにして、図１（ｂ）に示す液晶表示装置は作製された。
次いで、作製された液晶表示装置について、ＸＹ方向（面方向）、Ｚ方向（面に垂直な方向）に、１．５Ｇ〜２．０Ｇの加速度の力をかけて振動させる振動試験の後、表示の目視観察において、カラーフィル形成基板の透明基板１１から最も離れた柱状のスペーサの第３の着色層の着色粉塵による表示品質の低下は見られなかった。
尚、通常、液晶表示装置の搬送、携帯における振動においては、１．５Ｇ未満の加速度の力がかかる。
また、振動試験の後に、液晶表示装置を解体して柱状のスペーサのＴＦＴ基板と接触する側の状態を断面ＳＥＭや光学顕微鏡などで観察したが、第３の着色層に削れはないことが確認された。
尚、通常、液晶表示装置の搬送、携帯における振動においては、１．５Ｇ未満の加速度の力がかかる。
また、振動試験の後に、液晶表示装置を解体して柱状のスペーサのＴＦＴ基板と接触する側の状態を断面ＳＥＭや光学顕微鏡などで観察したが、第３の着色層に削れはないことが確認された。
１０、１０Ａ カラーフィルタ形成基板
１１ 透明基板
１２ ブラックマトリクス
１３ａ、１３ｂ 凹部（窪みとも言う）
１３Ｒ 第１の着色層（赤色の着色層とも言う）
１３Ｇ 第２の着色層（緑色の着色層とも言う）
１３Ｂ 第３の着色層（青色の着色層とも言う）
１３Ｂ１ （第３の着色層形成用の）感光性樹脂層
１４ ＯＣ層（保護層とも言う）
１５ 柱状のスペーサ
２０ ＴＦＴ基板
２１ 透明基板
２１ａ 突起
３０ 液晶
５０ フォトマスク
５１ 透明基板
５２ 遮光膜
５２ａ ライン
５２ｂ スペース
５３ 透過領域
５４ ハーフトーン膜
１１０ カラーフィルタ形成基板
１１１ 透明基板
１１２ ブラックマトリクス
１１３Ｒ 第１の着色層（赤色の着色層とも言う）
１１３Ｇ 第２の着色層（緑色の着色層とも言う）
１１３Ｂ 第３の着色層（青色の着色層とも言う）
１１４ ＯＣ層（保護層とも言う）
１１５ 柱状のスペーサ
１２０、１２０Ａ ＴＦＴ基板
１２１ 透明基板
１２１ａ 突起
１３０ 液晶
１１ 透明基板
１２ ブラックマトリクス
１３ａ、１３ｂ 凹部（窪みとも言う）
１３Ｒ 第１の着色層（赤色の着色層とも言う）
１３Ｇ 第２の着色層（緑色の着色層とも言う）
１３Ｂ 第３の着色層（青色の着色層とも言う）
１３Ｂ１ （第３の着色層形成用の）感光性樹脂層
１４ ＯＣ層（保護層とも言う）
１５ 柱状のスペーサ
２０ ＴＦＴ基板
２１ 透明基板
２１ａ 突起
３０ 液晶
５０ フォトマスク
５１ 透明基板
５２ 遮光膜
５２ａ ライン
５２ｂ スペース
５３ 透過領域
５４ ハーフトーン膜
１１０ カラーフィルタ形成基板
１１１ 透明基板
１１２ ブラックマトリクス
１１３Ｒ 第１の着色層（赤色の着色層とも言う）
１１３Ｇ 第２の着色層（緑色の着色層とも言う）
１１３Ｂ 第３の着色層（青色の着色層とも言う）
１１４ ＯＣ層（保護層とも言う）
１１５ 柱状のスペーサ
１２０、１２０Ａ ＴＦＴ基板
１２１ 透明基板
１２１ａ 突起
１３０ 液晶
Claims (4)
- 透明基板の一面上に、カラーフィルタ形成用の各色の着色層とブラックマトリクスを配し、且つ、前記ブラックマトリクス上に、前記カラーフィルタ形成用の各色の着色層のうちの２以上の着色層を積層して柱形状を形成して、ＯＣ層で覆った柱状のスペーサを設けた、液晶表示装置用のカラーフィルタ形成基板であって、
前記柱状のスペーサの前記透明基板から最も離れた着色層は、その前記透明基板側でない側が、前記透明基板側に凹んだ形状であり、
前記凹んだ形状の凹部における前記ＯＣ層の厚みが、前記透明基板から最も離れた着色層の前記凹部以外の表面上における前記ＯＣ層の厚みよりも厚いことを特徴とするカラーフィルタ形成基板。 - 請求項１に記載のカラーフィルタ形成基板であって、スマートフォンやタブレット型の多機能端末の液晶表示装置用であることを特徴とするカラーフィルタ形成基板。
- 請求項１ないし２のいずれか１項に記載のカラーフィルタ形成基板であって、横電界方式で液晶表示を制御するＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇの略）方式の液晶表示装置用であることを特徴とするカラーフィルタ形成基板。
- 請求項１ないし３のいずれか１項に記載のカラーフィルタ形成基板を用いていることを特徴とする液晶表示装置。
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